A new class of survival regression models with heavy-tailed errors: robustness and diagnostics

Birnbaum-Saunders models have largely been applied in material fatigue studies and reliability analyses to relate the total time until failure with some type of cumulative damage. In many problems related to the medical field, such as chronic cardiac diseases and different types of cancer, a cumulative damage caused by several risk factors might cause some degradation that leads to a fatigue process. In these cases, BS models can be suitable for describing the propagation lifetime. However, since the cumulative damage is assumed to be normally distributed in the BS distribution, the parameter estimates from this model can be sensitive to outlying observations. In order to attenuate this influence, we present in this paper BS models, in which a Student-t distribution is assumed to explain the cumulative damage. In particular, we show that the maximum likelihood estimates of the Student-t log-BS models attribute smaller weights to outlying observations, which produce robust parameter estimates. Also, some inferential results are presented. In addition, based on local influence and deviance component and martingale-type residuals, a diagnostics analysis is derived. Finally, a motivating example from the medical field is analyzed using log-BS regression models. Since the parameter estimates appear to be very sensitive to outlying and influential observations, the Student-t log-BS regression model should attenuate such influences. The model checking methodologies developed in this paper are used to compare the fitted models.

Improved maximum-likelihood estimation in a regression model with general parametrization

We analyse the finite-sample behaviour of two second-order bias-corrected alternatives to the maximum-likelihood estimator of the parameters in a multivariate normal regression model with general parametrization proposed by Patriota and Lemonte [A. G. Patriota and A. J. Lemonte, Bias correction in a multivariate regression model with genereal parameterization, Stat. Prob. Lett. 79 (2009), pp. 1655-1662]. The two finite-sample corrections we consider are the conventional second-order bias-corrected estimator and the bootstrap bias correction. We present the numerical results comparing the performance of these estimators. Our results reveal that analytical bias correction outperforms numerical bias corrections obtained from bootstrapping schemes.

Processes and variations in language economisation

This article analyses the processes of reducing language in textchats produced by non-native speakers of English. We propose that forms are reduced because of their high frequency and because of the discourse context. A wide variety of processes are attested in the literature, and we find different forms of clippings in our data, including mixtures of different clippings, homophone respellings, phonetic respellings including informal oral forms, initialisms (but no acronyms), and mixtures of clipping together with homophone and phonetic respellings. Clippings were the most frequent process (especially back-clippings and initialisms), followed by homophone respellings. There were different ways of metalinguistically marking reduction, but capitalisation was by far the most frequent. There is much individual variation in the frequencies of the different processes, although most were within normal distribution. The fact that nonnative speakers seem to generally follow reduction patterns of native speakers suggests that reduction is a universal process.

Testing unit root based on partially adaptive estimation

This paper proposes unit tests based on partially adaptive estimation. The proposed tests provide an intermediate class of inference procedures that are more efficient than the traditional OLS-based methods and simpler than unit root tests based on fully adptive estimation using nonparametric methods. The limiting distribution of the proposed test is a combination of standard normal and the traditional Dickey-Fuller (DF) distribution, including the traditional ADF test as a special case when using Gaussian density. Taking into a account the well documented characteristic of heavy-tail behavior in economic and financial data, we consider unit root tests coupled with a class of partially adaptive M-estimators based on the student-t distributions, wich includes te normal distribution as a limiting case. Monte Carlo Experiments indicate that, in the presence of heavy tail distributions or innovations that are contaminated by outliers, the proposed test is more powerful than the traditional ADF test. We apply the proposed test to several macroeconomic time series that have heavy-tailed distributions. The unit root hypothesis is rejected in U.S. real GNP, supporting the literature of transitory shocks in output. However, evidence against unit roots is not found in real exchange rate and nominal interest rate even haevy-tail is taken into a account.

Comparação de carteiras otimizadas segundo o critério média-variância formadas através de estimativas robustas de risco e retorno

Este trabalho examinou as características de carteiras compostas por ações e otimizadas segundo o critério de média-variância e formadas através de estimativas robustas de risco e retorno. A motivação para isto é a distribuição típica de ativos financeiros (que apresenta outliers e mais curtose que a distribuição normal). Para comparação entre as carteiras, foram consideradas suas propriedades: estabilidade, variabilidade e os índices de Sharpe obtidos pelas mesmas. O resultado geral mostra que estas carteiras obtidas através de estimativas robustas de risco e retorno apresentam melhoras em sua estabilidade e variabilidade, no entanto, esta melhora é insuficiente para diferenciar os índices de Sharpe alcançados pelas mesmas das carteiras obtidas através de método de máxima verossimilhança para estimativas de risco e retorno.

Dinâmica da água no solo em cultivos de milho sob plantio direto e preparo convencional

A dinâmica da água em sistema de plantio direto (PD) é alterada em relação ao preparo convencional (PC) devido a modificações na estrutura do solo e a presença de palha na superfície. Para avaliar estas diferenças foram conduzidos experimentos de campo, em 2001/02 e 2002/03, em Eldorado do Sul, RS. O objetivo geral foi quantificar alterações físico-hídricas no perfil e na superfície do solo em PD e PC, com ênfase na dinâmica da água e respostas das plantas de milho. Os sistemas de manejo do solo foram implantados na área em 1995. Foram avaliadas propriedades físicas, a movimentação e a armazenagem de água no solo. Mediu-se a infiltração e a capacidade de campo e monitorou-se a dinâmica da água durante o ciclo da cultura, enfocando a secagem do solo e a extração de água em períodos sem precipitação. Nestes períodos também foi determinada a evaporação da água na superfície e avaliadas respostas das plantas. Os efeitos do plantio direto se evidenciaram nas camadas de solo próximas à superfície. A mesoporosidade foi a propriedade física mais afetada, apresentando uma distribuição exponencial de mesoporos no plantio direto, enquanto no preparo convencional a mesma se aproximou de uma curva normal. Em geral, a condutividade hidráulica, a retenção e a disponibilidade de água foram mais elevadas em plantio direto, principalmente, próximo à superfície. O solo em PD também apresentou maior umidade volumétrica com menor energia de retenção, resultando em redução no avanço da frente de secagem do solo e extração de água. A evaporação também foi maior em PD, demonstrando que a maior umidade no solo em plantio direto se deve ao aumento na capacidade de armazenagem de água. O aprofundamento radicular foi sempre maior no preparo convencional. O plantio direto altera propriedades físicas ligadas à dinâmica da água, proporcionando maior disponibilidade hídrica no solo ao longo do tempo.

Os retornos no mercado acionário brasileiro e a distribuição hiperbólica - um estudo empírico

A pesquisa objetivou testar se a distribuição hiperbólica de Barndorff-Nielsen constitui representação adequada da distribuição de retornos no mercado acionário brasileiro. Foram considerados os retornos diários do Índice Bovespa e de 30 ações individuais, no período de 30 de junho de 1994 a 31 de dezembro de 1999 e em três subperíodos seus. Os resultados indicam que a distribuição hiperbólica constitui boa representação dos retornos do Índice Bovespa, tanto para o período global como para os três subperíodos, e constitui melhora substancial em relação à distribuição normal. Para as 30 ações analisadas, contudo, os resultados não são inequívocos. A depender do período considerado, a proporção de ações para as quais a distribuição hiperbólica se mostra adequada é variável - de um mínimo de 30 por cento a um máximo de 75 por cento. Mesmo no caso do Índice Bovespa, entretanto, a distribuição hiperbólica não parece captar retornos extremos.

We're Chained: an analysis of systemic risk in finance

This dissertation presents two papers on how to deal with simple systemic risk measures to assess portfolio risk characteristics. The first paper deals with the Granger-causation of systemic risk indicators based in correlation matrices in stock returns. Special focus is devoted to the Eigenvalue Entropy as some previous literature indicated strong re- sults, but not considering different macroeconomic scenarios; the Index Cohesion Force and the Absorption Ratio are also considered. Considering the S&P500, there is not ev- idence of Granger-causation from Eigenvalue Entropies and the Index Cohesion Force. The Absorption Ratio Granger-caused both the S&P500 and the VIX index, being the only simple measure that passed this test. The second paper develops this measure to capture the regimes underlying the American stock market. New indicators are built using filtering and random matrix theory. The returns of the S&P500 is modelled as a mixture of normal distributions. The activation of each normal distribution is governed by a Markov chain with the transition probabilities being a function of the indicators. The model shows that using a Herfindahl-Hirschman Index of the normalized eigenval- ues exhibits best fit to the returns from 1998-2013.

Análise estatística de impedância da pele

In this work we analyze the skin bioimpedance statistical distribution. We focus on the study of two distinct samples: the statistics of impedance of several points in the skin of a single individual and the statistics over a population (many individuals) but in a single skin point. The impedance data was obtained from the literature (Pearson, 2007). Using the Shapiro-Wilk test and the assymmetry test we conclude that the impedance of a population is better described by an assymetric and non-normal distribution. On the other side, the data concerning the individual impedance seems to follow a normal distribution. We have performed a goodnes of fitting test and the better distribution to fit the data of a population is the log-normal distribution. It is interesting to note that our result for skin impedance is in simtony with body impedance from the literature of electrical engeneering. Our results have an impact over the statistical planning and modelling of skin impedance experiments. Special attention we should drive to the treatment of outliers in this kind of dataset. The results of this work are important in the general discussion of low impedance of points of acupuncture and also in the problem of skin biopotentials used in equipments like the Electrodermal Screen Tests.

Eficácia do treinamento de força sobre parâmetros cardiovasculares e antropométricos em adultos sedentários

This study aimed to determine the influence of strength training (ST), in three weekly sessions over ten weeks, on cardiovascular parameters and anthropometric measurements. It is a before and after intervention trial, with a sample composed of 30 individuals. Participants were adults aged between 18 and 40 years, from both sexes and sedentary for at least three months previously. Tests were computed ergospirometry, CRP, PWV and body composition (dependent variables) before and after the experiment. Independent variables, age and sex, were considered in order to determine their influence on the dependent variablesevaluatedend. By comparing the initial cardiovascular parameters with those obtained after intervention in patients undergoing the ST proposed (a Student s t-test was conducted within each group for samples matched to parameters with normal distribution, while the Wilcoxin was applied for those without), there was no significant difference in PWV(p =0469) or PCR(p =0.247), but there was an increase in anaerobic threshold(AT) (p=0.004) and Maximal Oxygen Uptake(VO2max) (p =0.052). In regard to anthropometric measures, individuals significantly reduced their body fat percentage (p<0.001) and fat mass (p<0,001), as well as increasing lean mass (p<0.001). However, no changes were recorded in the waist-to-hip ratio (WHR) (p= 0.777), body mass (p=0.226) or body mass index (BMI) (p =0.212). Findings of this study lead us to believe that the proposed ST, and did not increase the VOP or PCR improves cardiorespiratory capacity and body composition. Devotees of this training can therefore safely enjoy all its benefits without risk to the cardiovascular system

A quantitative nature of somatic embryogenesis in soybean

The objectives of this research were to investigate the genetic parameters associated with the in vitro formation of somatic embryos in soybean and to determine the effect of light intensity on the embryogenic capability of F-1, F-2, and backcross (RC1P1 and RC1P2) progenies derived from crosses between embryogenic (IAS-5 and Embrapa-1) and nonembryogenic (Parana) cultivars. Immature cotyledons (4-6 mm in length) derived from the parental lines, F-1, F-2, RC1P1, and RC1P2 were grown for 90 d on the inductive N10 medium, after which the number of somatic embryos was recorded. Chi-square tests for goodness of fit showed that the genetic component of the somatic embryogenesis trait is controlled in a quantitative manner by approximately 10 genes. A normal distribution for somatic embryo formation in the F-2 generations was observed reinforcing the quantitative nature of the trait. Variation in light intensity (8-12 and 27-33 mu mol m(-2) s(-1)) had no effect on somatic embryo formation in the parental material tested.

Balancing guava nutrition with liming and fertilization

A resposta da goiabeira à calagem e à adubação pode ser monitorada por análises de tecido vegetal. O perfil nutricional é definido em relação a padrões de teores de nutrientes. No entanto, os teores de nutrientes-padrão são constantemente criticados por não considerarem as interações que ocorrem entre nutrientes e por gerarem tendências numéricas, decorrentes da redundância dos dados, da dependência de escala e da distribuição não normal. As técnicas de análise composicional de dados podem controlar esses dados tendenciosos, equilibrando os grupos de nutrientes, tais como os envolvidos na calagem e na adubação. A utilização das relações log isométricas (ilr) ortonormais, sequencialmente dispostas, evita tendências numéricas inerentes aos dados de composição. Os objetivos do trabalho foram relacionar o balanço de nutrientes dos tecidos vegetais com a produção de goiabeiras em pomares de 'Paluma' diferentemente corrigidos e adubados, e ajustar os atuais padrões de nutrientes com a faixa de equilíbrio das goiabeiras mais produtivas. Um experimento de calagem de sete anos e três, experimentos de três anos com doses de N, P2O5 e K2O, foram conduzidos em pomares de goiabeiras 'Paluma' em um Latossolo Vermelho-Amarelo. Os teores de N, P, K, Ca e Mg na planta foram monitorados anualmente. Selecionaram-se os balanços [N, P, K | Ca, Mg], [N, P | K], [N | P] e [Ca | Mg] para separar os efeitos da calagem (Ca-Mg) e dos fertilizantes (N-K) nos balanços de macronutrientes. Os balanços foram mais influenciados pela calagem do que pela fertilização. A produtividade das goiabeiras e seu balanço nutricional permitiram a definição de faixas de equilíbrio de nutrientes e sua validação com as faixas de concentrações críticas atualmente utilizadas no Brasil e combinadas em coordenadas ilr.

Acasalamento dirigido para aumentar a produção de animais geneticamente superiores e reduzir a variabilidade da progênie em bovinos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Planejamento experimental aplicada a um novo separador líquido-líquido utilizado no tratamento de águas residuais contaminadas com petróleo

The present work had as objective to apply an experimental planning aiming at to improve the efficiency of separation of a new type of mixer-settler applied to treat waste water contaminated with oil. An unity in scale of laboratory, was installed in the Post-graduation Program of Chemical Engineering of UFRN. It was constructed in partnership with Petrobras S.A. This called device Misturador-Decantador a Inversão de Fases (MDIF) , possess features of conventional mixer-settler and spray column type. The equipment is composed of three main parts: mixing chamber; chamber of decantation and chamber of separation. The efficiency of separation is evaluated analyzing the oil concentrations in water in the feed and the output of the device. For the analysis one used the gravimetric method of oil and greases analysis (TOG). The system in study is a water of formation emulsified with oil. The used extractant is a mixture of Turpentine spirit hydro-carbons, supplied for Petrobras. It was applied, for otimization of the efficiency of separation of the equipment, an experimental planning of the composite central type, having as factorial portion fractionary factorial planning 2 5-2, with the magnifying of the type star and five replications in the central point. In this work, the following independents variables were studied: contents of oil in the feed of the device; volumetric ratio (O/A); total flowrate ; agitation in the mixing chamber and height of the organic bed. Minimum and maximum limits for the studied variables had been fixed according previous works. The analysis of variance for the equation of the empirical model, revealed statistically significant and useful results for predictions ends. The variance analysis also presented the distribution of the error as a normal distribution and was observed that as the dispersions do not depend on the levels of the factors, the independence assumption can be verified. The variation around the average is explained by 98.98%, or either, equal to the maximum value, being the smoothing of the model in relation to the experimental points of 0,98981. The results present a strong interaction between the variable oil contents in the feed and agitation in the mixing chamber, having great and positive influence in the separation efficiency. Another variable that presented a great positive influence was the height of the organic bed. The best results of separation efficiency had been obtained for high flowrates when associates the high oil concentrations and high agitation. The results of the present work had shown excellent agreement with the results carried out through previous works with the mixer-settler of phase inversion

Efeito de valores discrepantes em grupos de contemporâneos na predição dos valores genéticos

Foram simuladas nove populações, cada uma com cinco replicações da variável ganho médio diário (GMD1) com distribuição normal e média 100, variando o tamanho dos grupos e os desvios-padrão. Cada replicação foi dividida de modo a formar grupos que representariam grupos de contemporâneos (GC) e de progênie dentro de GC. Cada GC tinha dez pais. Obtiveram-se três conjuntos: o conjunto 1 com 1.000 grupos de contemporâneos (GC), cada um com 100 observações e dez observações por pai; o conjunto 2, com 2.500 GC, 40 observações e quatro observações por pai; e o conjunto 3, com 5.000 GC, 20 observações e dois filhos por pai. em cada população, gerou-se GMD1, a qual foi transformada em outra variável, da seguinte forma: DIAS1 = 100/GMD1. Calcularam-se para cada pai, dentro de cada GC, as contribuições de cada GC ao valor de cada pai, para GMD1 (Cx) e DIAS1 (Cy). Os efeitos do máximo e da média de DIAS1 no grupo sobre o valor absoluto de Cy foram significativos, mas o R² foi baixo (máximo de 16%). O mínimo de DIAS1 não influenciou o valor de Cy. O máximo e o mínimo de GMD1 sobre Cx foram significativos, mas os R² foram muito baixos (máximo de 2%). A média não influenciou Cx. em grupos de contemporâneos com um animal com valor de GMD muito baixo, o valor de DIAS desse animal será relativamente muito mais alto, o que afetará a média do grupo e os valores de todos os animais do grupo. Esse efeito se refletirá na avaliação de seus pais e será mais uma importante fonte de erros na avaliação genética do rebanho. Assim, a utilização de DIAS em substituição ao GMD como critério de seleção para o melhoramento de bovinos é contra-indicada, pois deverá reduzir a possibilidade de ganho genético para crescimento.